轴向柱塞泵的设计.doc

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1、河北大学2013届本科生毕业论文（设计）轴向柱塞泵的设计摘要柱塞泵是当今液压系统的一个重要装置。它的工作原理这样的：通过柱塞在缸体内进去和出来两种运动，导致了缸体腔容积变化从而导致油液的进入和排出。柱塞泵的优点非常多，其中有压力高、因为结构原因可以使柱塞泵非常小巧、效率高和便于控制等，因为柱塞泵常被用在需求工作压力非常高、流量非常大和便于调节的工作环境。本文主要是设定某一工况下给定参数对柱塞泵进行了分析设计。首先进行的是柱塞泵的运动分析，通过运动分析可以了解在工作时柱塞泵的主要零件的运动状态。然后进行了主要零件的受力分析了解了其零件的受力状态。通过以上的两种分析后对柱塞泵的运动以及受力状态非常

2、清晰，然后就可以进行柱塞泵主要零件的设计。例如柱塞与滑靴结构形式的选择与尺寸的计算、配油盘的结构形式、缸体的选材与尺寸计算。此外还有柱塞的回程机构、变量机构的设计。最后详细总结了本次设计的优缺点，指出自己的不足，以保证在以后的工作和学习中更加认真细致的完成工作。关键词：柱塞泵；液压；柱塞；滑靴Design of Axial Piston PumpABSTRACTPiston pumps are an important device for todays hydraulic systems. Its working principle is through the plunger in the

3、 cylinder in the reciprocating movement, resulting in sealing the volume of the cavity to change the volume to achieve oil, oil. Piston pumps have the advantages of high rated pressure, compact structure, high efficiency and easy flow adjustment, etc., are widely used in high pressure, high flow and

4、 flow need to adjust the occasion, such as hydraulic presses, construction machinery and ships. This paper mainly analyzes and designs the axial piston pump. Firstly, the motion analysis of the piston pump is carried out to understand the movement state of the main parts of the piston pump during op

5、eration. Then, the analysis of the parts is carried out. Force state. Through the above two kinds of analysis after the movement of the piston pump and the force state is very clear, and then the main parts of the piston pump design, such as the plunger structure and size design, shoe structure sele

6、ction and size calculation , The structure of the oil pan, the selection and size calculation of the cylinder, the design of the return mechanism of the plunger, the design of the variable mechanism.Finally, a detailed summary of the advantages and disadvantages of this design, pointing out their ow

7、n shortcomings to ensure that in the future work and study more carefully and meticulously completed the work. .Key words: plunger pump; hydraulic; plunger目 录1 概述11.1 柱塞泵简介11.2 柱塞泵的分类以及工作原理11.3 设计的主要任务22 运动分析42.1 柱塞的运动学分析42.2 滑靴的运动学分析63 受力分析83.1 柱塞的受力分析83.2 滑靴的受力分析113.3 配油盘的受力分析144 主要零件的设计184.1 柱塞结构

8、型式的选择184.2 滑靴的设计计算224.3 配油盘设计244.4 缸体设计274.5 柱塞泵中柱塞回程机构的设计294.6 变量机构的设计315 主要零件的solidworks建模及整体装配325.1 柱塞的三维建模325.2 滑靴的三维建模325.3 缸体的三维建模335.4 配油盘的三维建模335.5 回程盘的三维建模345.6 整体装配346 结论36参考文献37致 谢38附 录391 概述1.1 柱塞泵简介柱塞泵是当今液压系统的一个重要装置。它的工作原理这样的：通过柱塞在缸体内进去和出来两种运动，导致了缸体腔容积变化从而导致油液的进入和排出。柱塞泵的优点非常多，其中有压力高、因为结

9、构原因可以使柱塞泵非常小巧、效率高和便于控制等，因为柱塞泵常被用在需求工作压力非常高、流量非常大和便于调节的工作环境。1.2 柱塞泵的分类以及工作原理柱塞泵分类可分为单柱塞泵、卧式柱塞泵、轴向柱塞泵和径向柱塞泵四种。其中轴向柱塞泵是以数个为柱塞的零件在缸体内来回运动来完成工作的。柱塞与缸体的轴线平行。因为柱塞泵的主要零件均为圆形或圆柱形，可以达到的精度非常高。所以，轴向柱塞泵的应用非常广泛。图1-2-1为轴向柱塞泵的结构。而它的主要工作原理为，斜盘相对于图中的竖直方向会有倾斜。在泵工作的时候，会产生旋转。而因为零件2始终紧贴零件1（由于零件3的作用）会导致零件4在腔内来回运动，由此来通过油液传

10、输扭矩。而为了使零件4在腔内的来回运动和油液的流入与流出的切换完美的协调，需要在图中位置放置一个重要零件配油盘。如下图所示，配油盘上有两个窗口，分别负责油液的内流工作和油液的外流工作。这个零件需要在和缸体保持良好接触的同时还要保证位置不变，并且和斜盘相互对应。在这个零件的另一面，两个窗口应该和柱塞泵的油液流入路，油液流出路相练。这样就可以保证泵的正常，精确的工作。根据图中所示，如果想要调整排量，只需要调整零件1的角度即可实现。1.3 设计的主要任务本次设计主要针对大型液压机所使用。根据液压机常用的工况，给定以下设计参数最大工作压力 额定流量 =198L/min最大流量 额定转速 n=1480r

11、/min最大转速 根据设计要求需要设计例如柱塞与滑靴结构形式的选择与尺寸的计算、配油盘的结构形式、缸体的选材与尺寸计算1。此外还有柱塞的回程机构、变量机构的设计2。具体设计任务如下：主要零件的运动分析：柱塞的运动学分析滑靴的运动学分析主要零件的受力分析：柱塞的受力分析滑靴的受力分析配油盘的受力分析主要零件的设计柱塞结构形式的选择与尺寸设计滑靴结构形式的选择与尺寸设计配油盘的设计计算缸体的设计计算回城机构的设计变量机构的设计2 运动分析斜盘式轴向柱塞泵，在工作时其柱塞和滑靴做两个主运动：一个是相对于缸体轴线的相对于缸体的往复运动；另一个是与缸体一起旋转3。2.1 柱塞的运动学分析2.1.1 柱塞

12、的速度分析如图2-1所示当柱塞由对缸体为最大外伸位置转至a角时，柱塞沿着缸体轴线的相对于缸体的位移 （2-1）式中h柱塞垂直方向的位移a斜盘的倾角根据图中关系整理得 （2-2）a缸体的转角根据其工作原理可以很容易得出柱塞的行程S即柱塞位完全完成了油液吸入过程或者油液流出过程的位移之差 （2-3）柱塞相对于缸体的位移速度vp （2-4）当a等于90o或者270o时，sina1可得最大速度vmax为 （2-5）2.1.2 柱塞的加速的分析由相柱塞相对于缸体的位移速度vp对时间t的求导 （2-6）当等于0或时，cosa1可知最大加速度max （2-7）为了更直观的表达，我们画出以上各个参数的关系图：

13、2.2 滑靴的运动学分析滑靴的运动可以分为两种。其一是与随柱塞一起旋转，而且相对于缸体来回运动。另一种是与柱塞球头一起沿斜盘平面做平面运动4。下面将讨论滑靴在斜盘平面上的运动状况。由图2.3可以得出，其运动轨迹是一个椭圆。椭圆的长轴为 （2-8）椭圆的短轴为 （2-9）写成极坐标方程如下所示 （2-10） （2-11）由此可得滑靴在斜盘平面上的角速度为 （2-12）所以，滑靴并非做等角速度运动。角速度的最大最小值如下所示最大为 （2-13）最小为 （2-14）根据结构可得，滑靴中心旋转360o的时间与缸体旋转360o的时间一致，所以二者的平均角速度相同5即 （2-15）3 受力分析柱塞泵在工作

14、中势必要收到力的作用。主要受力元件是柱塞，滑靴，及配油盘。本章主要做这三个零件的受力分析。3.1 柱塞的受力分析柱塞是柱塞泵主要受力零件之一。首先分析单个柱塞的情况，此时分为两种情况，一种是油液的内流的情况，另一种是油液外流情况，这两种进程下受力不同。现在讨论柱塞在油液外流过程中的受力。回程盘的设计中将讨论油液内流过程中的受力情况。图3-1 柱塞的受力分析简图柱塞在油液排出时的受力如图3-1所示。其中柱塞所受的力主要的力有以下几种，通过计算来确定收到的力的大小：柱塞底端轴向压力为 （3-1）式中 轴向柱塞泵的最大工作压力。柱塞所受到的力为 （3-2）式中与为柱塞、滑靴的质量之和。其中方向与a的

15、相反，根据上式可得，当为0或时，惯性力最大，其最大值为 （3-3）柱塞工作时围绕传动轴作匀速圆周运动，会产生向心加速度，所以柱塞所受到的离心反力通过其质心并且与它的轴线垂直。离心反力 （3-4）斜盘反力N通过柱塞球头中心与其平面垂直。分解N，可以得到轴向力P和径向力 （3-5）在轴向和径向力相互平衡平衡。柱塞与柱塞腔壁之间的接触应力和是由两种力作用而引起的。其中一种是径向力T，另一种是离心力。下面计算摩擦力 （3-6）式中为摩擦系数，一般选用=0.050.12，此处选用0.1。在做柱塞的受力分析的时候，应该选取柱塞在运动过程中伸出量最大的时候的接触长度。在这种情况下，N和可以按照下述方式求解

16、（3-7） （3-8）式中 最小接触长度。根据经验取=45mm；名义长度，根据经验取=180mm；柱塞重心至球心的距离，=-根据相似原理有 （3-9）又有所以 （3-10）将式代入求。忽略离心力，得到 （3-11）将式代入可得 （3-12）将以上两式代入可得 （3-13）式中为结构参数，且 （3-14）3.2 滑靴的受力分析回程盘把柱塞上的滑靴压在斜盘上，通过旋转就可以实现带动柱塞上下移动，从而实现油液的吸入和排除。在此过程中滑靴上有两种力。压紧力把滑靴压向斜盘；分离力试图把滑靴和斜盘分离开来。分离力由两种力组成，其一是静压力。它是由滑靴面直径为的油池产生的。另一种是滑靴封油带上的油膜反力。这

17、两种力方向相反。当这两种力相等时，封油带会有油膜，这个油膜非常稳定，它会形成一个静压油垫。分析压紧力与油膜反力：根据图3-2所示，要求得油液经滑靴封油带环缝流动的泄漏量q，根据流体学平面圆盘放射流动可列出方程 （3-15） 若，则 （3-16）式中为封油带油膜厚度。封油带上半径为的任仪点压力分布式为 （3-17）若，则 （3-18）根据上式可得，封油带上压力和半径符合对数规律。半径加大的同时，封油带上的压力下降。如图3-2，取微环面，求可根据下列方程解得 （3-19）油池静压分离力为 （3-20）所以总分离力为 （3-21）滑靴所受压紧力和柱塞底端的液体压力有直接关系。液体对柱塞施加压力通过柱

18、塞传导到滑靴上。所以要想求得滑靴所受到的压紧力，可以先求出柱塞底部液体压力，二者相等。柱塞底部的液体压力可以由以下方程求得 （3-22）在滑靴受到的各个力平衡时，分离力和压紧力大小相等，即 （3-23）即 （3-24）将上式代入式（3-22）中，可以求得q =3 L/min （3-26）此处只分析了滑靴所受到的主要的力。当然在这两种之外，它身上还会有其他的力。例如滑靴会与与其接触的各个零件之间产生的摩擦力。由于滑靴具有一定的质量，在他工作过程中一定会产生的离心力以及切向力。由于轴向柱塞泵在工作过程中势必会产生这些力，而这些力会在滑靴工作过程中产生各种不同的影响，在之后的此零件的设计中需要重视。

19、3.3 配油盘的受力分析轴向柱塞泵中配油盘是的作用是不言而喻的，它对于柱塞泵的工作有完美的保障和精确的控制。它会在柱塞泵工作过程中分配高低压油路。配油盘作用的结果就是柱塞在高压油作用时输出扭矩,在低压油作用时使腔中的油液流出。因为不同的轴向柱塞泵在适用场合以及类型的不同，使其设计要求也不同，从而会选择不同的的配油盘。常用的配油盘有相同的功能以及原理。图3-3为常用配油盘结构简图。图3-3 配油盘的结构在工作时，缸体高速旋转。因为在柱塞泵工作时，配油盘主要是和缸体相互配合，所以想要得出配油盘所受的力只要计算它和缸体之间的力即可。这种力有两种，其一是使二者贴合的压紧力；另一种是使二者分离的分离力。

20、在油液流出的区域时，因为油压压力非常大，所以缸体底部台阶上会受到很大的力。因为配油盘和缸体结合非常紧，所以这个理也会传至配油盘上，方向为轴向。从而配油盘会产生压紧力。若柱塞个数为单数，计算压紧力需要按照在油液流出位置的柱塞个数分情况计算。当个数为，压紧力为当有个数，压紧力为所以压紧力可取 （3-27）分离力由三个部分组成。第一是由于外封油带作用而产生的。第二是由内封油带作用而产生的。第三是排油窗高压油作用而产生的。对于单数泵，在柱塞泵工作过程中，在每一个瞬间处于某一工况的柱塞所处的状态都不相同。所以封油带的包角每时每刻都在变化。实际包角和相比略大，如图3-4所示。想要求得实际包角，同样需要按照

21、在油液流出位置的柱塞个数分情况计算。当柱塞数量为，为 （3-28）当柱塞数量为，为 （3-29）平均有个柱塞在排油区时，平均包角为 （3-30）式中 柱塞的间距角， ；柱塞腔的通油孔包角，这里取。求得了封油带实际包角和之后就可使顺势求得 （3-31）=内封油带分离力同理可得 （3-32） （3-33）配油盘的总分离力 （3-34）4 主要零件的设计4.1 柱塞结构型式的选择4.1.1 柱塞的类型轴向柱塞泵均为圆柱形。柱塞的种类有很多，根据柱塞和斜盘接触形式的不同，有下面这几种结构可以选择，根据工况选择适合的结构：1）点接触式柱塞如图4-1（a）所示，柱塞头部为球面，与斜盘点接触，这个柱塞工作时

22、的状态非常直观。这是最简单的一种柱塞。但由于工作环境导致的接触应力过大，柱塞头部非常容易损坏。这种点接触式柱塞要求的工作环境压力很低，寿命也很短，现在很少会应用这种结构。2）线接触式柱塞如图4-1（b）所示，在柱塞头部增加了摆动头使其绕着中心摆动。通过这个结构可以是斜盘与其进行面对面接触，这样的结构可以有效地减少接触应力，同时使带有这种结构的柱塞泵额工作压力显著提高。依靠腔内的油液润滑，其值有一定的限制。3）带滑靴的柱塞如图4-1（c）所示，在柱塞头部加装了滑靴，柱塞同样可以绕中心摆动。通过滑靴同样可以实现与斜盘的面对面接触，这样的结构可以有效地减少接触应力，同时使带有这种结构的柱塞泵额工作压

23、力显著提高。这种结构的另一种好处是油液可以通过中心孔，可以起到润滑作用，进而减小了摩擦和磨损，增加了柱塞泵的使用时间。现在的柱塞泵大部分采用这种结构。为了减小惯性力和重量，把柱塞设计为空心结构。空心结构的另一个好处是在高速旋转时产生的离心力会造成柱塞发生形变，这种形变可以很好的填满柱塞与缸体之间的间隙，使密封效果大大提高。根据本设计的工况，此次选择图4-1（c）的形式。4.1.2 尺寸设计1）柱塞直径和柱塞分布塞直径柱塞直径柱塞分布直径和柱塞个数Z相互之间是有联系的。依照资料可得，柱塞孔直径与弧与分布圆周长的关系如下所示 （4-1）由此可得 （4-2）式中结构参数。值如表4-1所示。表4-1

24、柱塞结构参数当理论流量和转速以选定之后，根据公式得柱塞直径为 （4-3） 式中斜盘最大倾角，此处取=20由上式计算出的数值要根据有关标准取标准值,此处选取22mm.确定后，计算柱塞分布圆直径，即 （4-4）2）柱塞名义长度在柱塞工作时，需要有有最小留孔长度。这是因为需要保持柱塞不被卡死并且要保持良好的密闭状态。一般取： （4-5） （4-6）这里取 。因此，应满足： （4-7）式中 柱塞最大行程；柱塞最小外伸长度，一般取。依照经验数据，柱塞名义长度常取： （4-8） （4-9）此处取。3）柱塞球头直径根据经验常取，如图3-1-2所示。此处取 （4-10）根据图4-2所示，应该使有一个最小长度。

25、这样做是为了保证在油液流出状态结束时柱塞的部分可以完全进入缸体的柱塞腔内。一般取，此处取 （4-11）4）柱塞均压槽根据图4-2所示，柱塞上需要有均压槽。柱塞泵往往运用在高压环境下，会产生侧向力。均压槽起均衡侧向力改善润滑条件和存储赃物的作用。根据经验它的尺寸常取深h=0.30.7mm；间距t=210mm。此处取 （4-12）4.1.3 柱塞摩擦副比压P比功验算由于柱塞和缸体在工作的过程中在不断地进行相互摩擦，所以过大的接触应力会产生很多的负面效果。例如磨损问题，严重时还可以造成损坏。因此比压应控制在摩擦副材料允许的范围内。取最大接触应力的时候计算计算比压值。在柱塞伸出的长度最大的时候计算。

26、（4-13）最大运动速度也应该取最大值。即 （4-13）所以此摩擦副最大比功为 （4-14）以上的许用比压。许用速度。许用比功的值，可以参考表4-2表4-2 材料性能因为在工作时油温可能较高，所以不宜选用热变形相差很大的材料。同时可以在表面镀适当的软金属以减小工作时受到的摩擦阻力。4.2 滑靴的设计计算本次选择带滑靴的柱塞，通过滑靴这个结构可以使斜盘与其进行面对面接触，这样的结构可以有效地减少接触应力，同时使带有这种结构的柱塞泵额工作压力显著提高。并且因为油液通过中心孔可以起到润滑作用，提高了机械效率。4.2.1 滑靴的结构型式滑靴结构有3种型式，如图4-3所示。图4-3滑靴结构型式图4-3（

27、a）简单，静压油池较大，只有封油带。这种滑靴如今比较常用。图2-3（b）所式增加了内外辅助支承面，减小了比压。同时避免了有滑靴倾倒导致封油带被破坏的情况。图4-3（c）所示在支承面上开设了阻尼形螺旋槽和缝隙阻尼二者共同形成液阻。实现了滑靴油膜的静压支承。经过简单的比较，本次选择比较间的（a）结构。滑靴设计一般选择用剩余压紧力法。在滑靴工作时，滑靴必须要和斜盘表面紧密贴合。为了达到这种结果，需要使压紧力始终比分离力稍大。静压油池压力等于柱塞底部压力，即 =将上式代入式中，分离力为 （4-15）设剩余压紧力，则压紧系数，此处取0.1。则平衡方程为 （4-16） 根据此方法油膜为0.0080.01m

28、m左右。优点是泄漏量少，容积效率较高。缺点是摩擦功率较大，机械效率降低。4.1.2 尺寸设计滑靴在斜盘上应使倾角。并且在这种情况下互相之间仍然需要一定的间隙s，如图4-4所示。1） 滑靴外径： （4-16）一般取s=0.21，此处取0.2。2）油池直径可设定，这里取0.8. （4-17）3）中心孔及长度为了改善加工的工艺性能，取（或）=0.81.5=1.0mm （4-18）4.3 配油盘设计配油盘在柱塞泵中的作用是不言而喻的。它会在柱塞泵工作过程中分配高低压油路。配油盘作用的结果就是柱塞在高压油作用时输出扭矩,在低压油作用时使腔中的油液流出。同时，它还需要承受高速旋转的缸体对它施加的轴向载荷。

29、配油盘对柱塞泵的影戏非常大。配油盘设计分为三个方面。第一是确定内封油带尺寸。第二是确定吸排油窗口尺寸。第三是确定辅助支承面各部分尺寸。4.3.1 过渡区设计目前大多数柱塞泵均选择正重迭型配油盘，这种配油盘过渡角相较于柱塞腔通油孔包角较大，吸排油窗之间隔离和密封效果非常好6。4.3.2 主要尺寸确定图4-5 配油盘主要尺寸1）配油窗尺寸配油窗口分布圆直径相一般小于等于柱塞分布圆直径。配油窗口包角，在吸油窗口包角相等时，取 （4-19）为了使吸油充足，配油窗口流速应该符合下列算式 满足要求。式中 泵的理论流量；配油窗的面积，；许用吸入流速，=23m/s。由此可得= （4-20）2) 封油带尺寸内封

30、油带宽度为略小于外封油带宽度为，即 （4-21） （4-22）在配油盘受的力相互平衡时，压紧力等于分离力。将第三章第三节的公式代入方程式可得 （4-23）联立解上述方程，解出配油盘封油带尺寸： （4-24）3) 验证比压p、比功pv为了减小接触应力，保持缸体与配油盘之间的液体摩擦，需要设计一个辅助的支承面。如图4-2-3中的。辅助支承面上应该开有起卸下载荷作用的通油槽7。通油槽宽度为B。配油盘的总支承面积F为 （4-25）式中 辅助支承面通油槽总面积；（K通油槽个数，B通油槽宽度）吸油，排油窗口面积。根据估算：配油盘比压p为 （4-26）式中 配油盘的剩余压紧力；中心弹簧的压紧力；依照资料选取

31、300pa；验算pv值，即 （4-27）式中 平均切线速度，=。 （4-28）依照资料选取。4.4 缸体设计缸体为本次设计的重要组件，本节进行缸体的设计。4.4.1 通油孔分布圆和他的面积在缸体的设计中通油孔分布圆半径通常等于配油窗口分布圆半径。这样可以减少油液的流动损失。即 （4-29）式中分别是配油盘配油窗口内外半径3。如图4-6所示，通油孔面积近似计算为 （4-30）式中 通油孔长度，；通油孔宽度，；4.1.2 缸体内外直径的计算如图4-7缸体需要保证在各种状态下各个方向的变形量相同。为达到此条件，应使缸体各处壁厚一致，所以使即可达到此条件8。壁厚初值由结构尺寸可得。之后进行强度和刚度校

32、核。图4-7 缸体结构尺寸缸体强度可按厚壁筒校核 （4-31）式中 筒外径，且=100mm。缸体材料许用应力，因为缸体材料选择ZQAL94，所以=600800缸体刚度也按厚壁筒校核，其变形量为= （4-32）式中 E缸体材料弹性系数；材料波桑系数。一般刚质材料=0.230.30。青铜=0.320.353；允许变形量。一般刚质缸体选取。青铜则选取；符合要求。4.1.3 缸体的高度H （4-33）式中 柱塞的最短留孔长度；柱塞的最大行程；应尽量取短留有的退刀槽长度，便于加工制造；缸体的厚度，一般=（0.40.6），这里取0.5=113。4.5 柱塞泵中柱塞回程机构的设计柱塞泵的柱塞回程结构主要有两

33、个作用，第一是为了保持滑靴与斜盘的紧密贴合。另一个作用是在油液进入的过程中在柱塞腔中帮助是柱塞上升，由此来完成油液进入的工作9。回程盘的结构如图4-8所示。其中滑靴的安装孔径和滑靴安装孔分布圆直径为关键尺寸。其确定方法如下所示：图4-8 回程盘结构尺寸根据上文可知滑靴在斜盘上的运动是一个椭圆。它的长轴和短轴分别是短轴 （4-34）长轴 （4-35）和的选择应该保证柱塞泵工作时不发生干涉。不发生干涉的对象滑靴和回程盘。所以，取椭圆长轴和短轴的平均值，即 （4-36）根据图4-8中可以看出O和点A或B的最大偏心距相等，都等于，因此 （4-37）安装孔与滑靴径部之间需要有适当间隙J。所以安装孔径为

34、（4-38）式中 滑靴颈部直径；间隙，一般取=0.51mm。4.6 变量机构的设计本设计选用手动伺服变量机构。柱塞泵实现变量的方式非常简单，只需要改变斜盘的倾斜角就可以实现这个过程。手动伺服变量机构机械方式通过伺服阀带动变量缸来实现这个过程10。这个机构的原理图与变量特性如图4-9所示。图中伺服变量机构由两部分组成。一个是双边控制阀，另一个是差动变量缸。变量信号输入可以由两种方式，其中一种方式为手动输入，另一种方式是电动输入。还有一种其他的方式就是外液压源输入，这样就可以做到远程无级变量。因为以上的种种优点，这种变量机构应用非常广泛。5 主要零件的solidworks建模及整体装配通过第二章首

35、先对泵整体进行了运动分析，了解了它的主要运动形式，并且对主要零件的速度，加速度等运动学参数进行了分析。在第三章进行了主要零件的受力分析，分别了解了它们的受力情况，为之后的设计提供了在力学性能上的具体要求12。数据上的准备工作完成之后，就可以在第四章针对于力学，运动学以及最初给定的数据完成设计。在理论上的设计完成之后，就可以在本章开始进行三维建模，很直观的表现出各个零件的具体结构。完成零件建模之后便开始进行整体的装配，最终完成装配图纸。5.1 柱塞的三维建模此零件的三维结构图如下所示5.2 滑靴的三维建模此零件的三维结构图如下所示5.3 缸体的三维建模此零件的三维结构如图所示5.4 配油盘的三维

36、建模此零件的三维结构如下所示5.5 回程盘的三维建模此零件的三维结构如下所示5.6 整体装配根据以上各个零件的三维结构图，通过solidworks软件完成装配。装配图如下所示6 结论柱塞泵的优点非常多，其中有压力高、因为结构原因可以使柱塞泵非常小巧、效率高和便于控制等，因此柱塞泵常被用在需求工作压力非常高、流量非常大和便于调节的工作环境11。对于一个液压系统来说，使用一个适合的轴向柱塞泵的好处是不言而喻的。对于柱塞泵的选择原则是，第一要确定适合的类型。关于类型的选取方法是要根据主机工况和功率大小还有系统对工作性能的要求来选择。在选择了合适的类型之后，再根据压力流量大小等信息来选择具体的参数合适

37、的液压泵。本次设计的柱塞泵常常被用在工作压力大以及工作所需求的功率高的地方。本次设计的柱塞泵的优点有： (1)在柱塞头部加了一个滑靴，使其原本的点接触变为面接触，并使其可以造成液体摩擦。 (2)使用手动伺服变量机构作为变量机构，是其改变输出流量的方式可以有手动，电动甚至可以实现远程无极变量。 (3)滑靴为空心结构，减小了质量从而减小了在工作中的惯性力作用。而且还可以利用离心力使间隙更小。(4)通过solidworks进行建模及装配，更加直观的展示了设计成果13。本次设计的柱塞泵的缺点有：(1)由于以上结构的存在使得泵的结构稍显复杂，成本较高。(2)设计中的某些结构是根据工况选择的，创新较少。(

38、3)对于设计时的某些公式运用不够熟练。参考文献1 童良锋.DF48型机车静液压系统异音故障的判断和解决措施J.轨道交通装备与技术，2004（3）:15-172 翟培祥.斜盘式轴向柱塞泵设计M.北京：煤炭工业出版社，1978:73-753 李传奇.双斜视轴向柱塞泵的理论基础研究D.马鞍山:安徽理工大学，2009:14;17;17;19;224 赵虎；张森；权龙.轴向倾斜轴向柱塞泵运动特征多体仿真J.液压气动与密封，2013(06):43-445 张森.锥形缸体柱塞泵的结构分析与特征研究D.太原：太原理工大学，2012:256 赵卉青.中心重叠法中Murray型正态方程的一种新解法J.中国科学院上

39、海天文台年刊，1988 (00) :39-437 丁小宁.数字阀控制轴向柱塞泵研究D.太原：太原科技大学，2015:138 张鹏军. 基于AMESim的轴向柱塞泵研究D.贵州：贵州大学，2010:349 罗向阳；权凌霄；关庆生等.轴向柱塞泵振动机理的研究现状及发展趋势J.流体机械，2015（43）：17-1810 丛凤杰；仲梁维.旋转斜盘实现变量的轴向柱塞泵研究j.包装工程，2014(03):25-2711 周长城.液压泵与液压马达M.液压与液力传动.北京.北京大学出版社，2011:47-5212 Yanjiao Xuan,Yu Chang,Miao Song. Exploration of

40、hemolytic model of axial blood pumpJ. OALib Journal，2012(05):5-1713 Gheorghe POPESCU.DETERMINATION OF THE SIZE OF BLANK NECESSARY TO OBTAIN A DEEP DRAWING USING SOLIDWORKSJ. OALib Journal，2011（01）：1-7致 谢本次设计的完成要特别感谢我的指导教师付超超老师。从这次设计的选题到具体的设计完成规划以及具体内容，付超超老师都给予了我细心地知道以及无微不至的关怀。在设计过程中遇到的困难付超超老师都会尽心的为我解答，并且用他严谨的科学态度影响着我，在付超超老师身上我学到了很多。还要感谢我的同学们在我设计的过程中给予我的支持，更要感谢质量技术监督学院的教师们对我无私的关怀